近日，中國科學院成都生物研究所麥類作物分子育種與應用團隊發(fā)現(xiàn)，在烘焙面包和饅頭中添加青稞β-葡聚糖會引發(fā)截然不同的產(chǎn)品表現(xiàn)：面包的體積增加15-16%，而饅頭體積卻顯著下降58-64%，且內(nèi)部氣室結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷。為揭示這一現(xiàn)象背后的機理，研究團隊從多尺度系統(tǒng)比較了不同來源β-葡聚糖的精細結(jié)構(gòu)、理化特性及其與淀粉和蛋白質(zhì)之間的相互作用，相關(guān)成果發(fā)表于期刊《食品親水膠體》。
該研究揭示，β-葡聚糖不僅可與淀粉和蛋白質(zhì)直接結(jié)合，通過空間位阻效應抑制淀粉的糊化、消化及面筋蛋白中二硫鍵的形成，還會干擾面團的水合過程，從而阻礙面筋網(wǎng)絡的有序構(gòu)建。由于配方及制作工藝的差異，β-葡聚糖對面包和饅頭面筋網(wǎng)絡的抑制程度存在顯著區(qū)別。
在面包中，二硫鍵數(shù)量下降幅度較小，水合干擾程度較低，面團中結(jié)構(gòu)略為松散、孔隙增大，面筋絲拉伸程度增加，但面筋絲之間仍具較好的彈性和連接性；而在饅頭中，面筋絲明顯增粗、彈性減弱，拉伸時呈現(xiàn)“撕裂”狀態(tài)，接近斷裂臨界。
然而，造成添加β-葡聚糖的饅頭與面包形態(tài)出現(xiàn)差異的關(guān)鍵因素并非面筋網(wǎng)絡抑制本身，而是加熱方式的不同。研究進一步發(fā)現(xiàn)，將添加β-葡聚糖的饅頭由蒸制改為烘焙后，其結(jié)構(gòu)塌陷現(xiàn)象消失。
由此研究提出β-葡聚糖雖干擾面筋網(wǎng)絡形成，但由于饅頭配方與制作工藝的特性，其面筋網(wǎng)絡所受破壞更為嚴重；而在烘烤過程中，較高溫度（150–180℃）有助于加固面筋網(wǎng)絡，從而維持面包形態(tài)完整并實現(xiàn)體積小幅提升；相反，蒸制過程中的相對較低的溫度（100℃）、高濕與高壓環(huán)境則加劇了面筋網(wǎng)絡的破壞，最終導致饅頭結(jié)構(gòu)崩塌。此外，研究還識別出高分子量、低（1→4）/（1→3）連接比例的β-葡聚糖結(jié)構(gòu)更適用于烘焙面包體系。
該研究系統(tǒng)闡釋了β-葡聚糖的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，揭示了其如何在不同加工條件下調(diào)控食品基質(zhì)行為，進而影響最終產(chǎn)品的形態(tài)與性能，為β-葡聚糖作為功能性膳食纖維在食品工業(yè)中的精準應用提供了理論依據(jù)與實踐參考，對推動慢性病營養(yǎng)干預導向的主食升級具有重要意義。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.112047
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